[发明专利]一种滚珠丝杆螺距检测与均匀判定装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体来说，涉及一种滚珠丝杆螺距检测与均匀判定装置及方法。

背景技术

滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠螺距误差直接影响到零件的加工质量。现有技术中的滚珠丝杠螺距检测方法有很多，例如，丝杠螺距的组合测量法、三针测量法、基于三坐标测量机测量、投影测量和利用激光多普勒仪测量等，而这些检测手段或相对应的检测装置结构过于复杂，且操作不方便，效率不高，要么成本偏高，过于复杂；要么检测精度偏低。

申请号为201020626954.0的专利公开了一种丝杠螺距检测仪，包括支架，在支架上方固定连接有长条状的基座，基座上方一侧纵向设有导轨，另一侧有支撑面，所述的导轨的纵向与支撑面平行；在导轨上设有测量机构，在基座的侧边设有与导轨相平行的光栅尺，与光栅尺相配的读数头通过连接板与测量机构相接，在基座的另一侧边设有数显表，数显表与读数头相配并通过数据线连接；在支撑面上设有工件支撑板，在工件支撑板上设有移动滑台，工件支座位于移动滑台的上方。所述的检测仪，存在安装装置技术和精度要求高，系统较复杂，检测误差偏大的不足。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种滚珠丝杆螺距检测与均匀判定装置及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种滚珠丝杆螺距检测与均匀判定装置。

所述滚珠丝杆螺距检测与均匀判定装置，包括双滚珠丝杠、电机驱动装置、电机传感装置和控制装置，其中，所述双滚珠丝杠为相互平行的标准滚珠丝杠和待测滚珠丝杠，并且所述双滚珠丝杆与所述电机驱动装置连接，所述双滚珠丝杆上安装有丝杆螺母副，所述丝杆螺母副上安装有反射板，所述反射板的一侧设置有检测平台，所述检测平台上安装有所述电机传感装置，所述电机传感装置包括电机、角度传感装置、转动平台以及激光传感装置，其中，所述电机安装于所述检测平台上，所述角度传感装置安装于所述电机的输出轴上，所述转动平台与所述电机的输出轴连接，所述激光传感装置安装于所述转动平台上，所述控制装置与所述电机驱动装置以及所述电机传感装置的电机连接，并且，所述控制装置包括数据处理器和显示屏，所述数据处理器与显示屏连接，并且所述数据处理器与所述电机传感装置、所述角度传感装置和所述激光传感装置连接。

可选的，所述角度传感装置为高精度角度传感装置。

可选的，所述激光传感装置为高精度激光传感装置。

根据本发明的另一方面，提供了一种滚珠丝杆螺距检测与均匀判定方法，用于上述滚珠丝杆螺距检测与均匀判定装置。

所述滚珠丝杆螺距检测与均匀判定方法，包括以下步骤：

将所述丝杆螺母副和所述反射板置于预先设置的X1和Y1位置，调节所述激光传感装置显至显示数值；

通过所述控制装置控制所述电机驱动装置带动所述双滚珠丝杆转动，使所述丝杆螺母副和所述反射板移动4倍导程4L至预先设置的X2和Y2位置，

通过所述控制装置控制所述电机传感装置中的电机带动所述转动平台和所述激光传感装置转动，直至所述激光传感装置显示数值，所述角度传感装置跟着所述电机转动，显示转动角度值θ1；

利用几何计算理论数值公式计算出一导程误差W，并根据一导程误差W计算待测滚珠丝杆螺距，其中，所述几何计算理论数值公式如下：一导程误差W＝a(tanθ)/4，其中，a为双滚珠丝杠间距值；其中，所述待测滚珠丝杆螺距计算公式如下：P2＝P1±W/n，其中，P1为标准滚珠丝杠螺距，P2为待测滚珠丝杆螺距，n为头数；

将计算出的待测滚珠丝杆螺距与预先设置的标准值进行比较，并在比较结果为所述角度传感装置跟着所述电机顺时针转动时，P2＜P1，则判定待测滚珠丝杆螺距偏小，在比较结果为所述角度传感装置跟着所述电机逆时针转动时，P2＞P1，则判定待测滚珠丝杆螺距偏大；

将几个导程误差进行比较，导程误差之间相差比超出预定值时，则说明均匀程度不够；导程误差之间相差比小于或等于预定值时，则说明均匀程度好；

重复上述步骤，移动4倍导程4L至预先设置的X3和Y3、X4和Y4、X5和Y5位置，转动角度值分别为θ2、θ3、θ4，对多个位置点进行测量，计算待测滚珠丝杠螺距，比较待测滚珠丝杠螺距值，分析均匀程度，得到产品合格率。